Question

3．汽車上的內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的是圖丙所示的沖程．雙能源（汽油和天然氣）汽車以其經(jīng)濟(jì)、污染小等優(yōu)點(diǎn)倍受人們青睞，完全燃燒9L汽油放出的熱量與完全燃燒4m³的天然氣放出的熱量相等．（已知汽油的熱值為3.2×10⁷J/L、天然氣的熱值為7.2×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，進(jìn)氣閥和排氣閥均關(guān)閉的只有壓縮沖程和做功沖程，而在壓縮沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)，做功沖程中活塞向下運(yùn)動(dòng)；一個(gè)氣閥打開，另一個(gè)氣閥關(guān)閉的是吸氣沖程和排氣沖程，而在吸氣沖程中活塞向下運(yùn)動(dòng)，排氣沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)；
（2）知道汽油體積和熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式求放出的熱量，再根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式求需要完全燃燒的天然氣的體積．

解答 解：（1）如圖所示：
甲圖中氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
乙圖中一個(gè)氣門關(guān)閉，一個(gè)氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程；
丙圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
丁圖中一個(gè)氣門關(guān)閉，一個(gè)氣門打開，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程；
在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外提供動(dòng)力，其他三個(gè)沖程都要靠飛輪的慣性來完成；
（2）（2）9L汽油完全燃燒放出的熱量：Q_放=vq_汽油=9L×3.2×10⁷J/L=2.88×10⁸J，
因?yàn)镼_放=Vq_天然氣，
所以需要完全燃燒天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{天然氣}}$=$\frac{2.88×1{0}^{8}J}{7.2×1{0}^{7}J/kg}$=4m³．
故答案為：丙；4．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況的了解，以及學(xué)生對(duì)燃料完全燃燒放熱公式掌握和運(yùn)用，屬于常見題型．